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7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 1/27
UN AMPLIFICADOR DE TENSIÓN produce una señal de salida con la misma forma de
onda que la señal de entrada, pero con mayor amplitud.
vo (t )= Av v i(t )
La fuente de señal produce una señal v i (t ) , que se aplica a los terminales de entrada
del amplicador, el cual genera una señal de salida a través de una resistencia de carga
R L conectada a los terminales de salida.
−¿¿
→ Amplificadorinversor¿+¿
¿ AV ¿
GanaciadeTension : A V =vo
vi
→¿
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 2/27
Ganaciade Corriente : Ai=io
ii
=
vo
R L
v i
Ri
= R i
R L
Av
CONFIGURACIONESBÁSICAS
ENTRADA SALIDA
Emisor Común Base ColectorColector Común Base Emisor
Base Común Emisor Colector
Emisor Común con Re Base ColectorPROCEDIMIENTO: !ustituir el transistor por su modelo en pequeña
señal. Condensadores en cortocircuito. "uentes de tensi#n $C corto circuito "uentes de corriente $C circuito a%ierto. !implicar las resistencias. &odos los elementos en paralelo con un
equivalente de cortocircuito introducido se de%er'n eliminar de la red.
Confguracione
!"ica
A# Ai Ri Ro
Emisor Común −gm R L − β
RB /¿r π
si RB≫ rπ → r π
∞
Colector Común
(1+ β ) R L'
rπ + (1+ β ) R L
' ≅1
R E
R E+ R L
∗ R B
RB+ R2
RB /¿ (1+ β ) . R L'
Ro= R E /¿ [ r π + R B/¿ Rs
1+ β ]
Base Común gm R L'
R C
RC + R L
R E/¿[ r π
1+ β ] Rc
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 3/27
Resistenciade alida : Ro=V p
! p
( !e cortocircuita la fuente de entrada) !e quita la carga del circuito* !e coloca una fuente de prue%a en el lugar de la carga y se calcula
+
−¿¿→ Amplificadorinversor
¿+¿¿
AV ¿
Ganaciade Tension: AV =vo
vi
→¿
GanaciadeCorriente : Ai=
io
ii =
vo
R L
v i
Ri
=
R i
R L Av
! C = β ! B ! E=(1+ β ) ! B gm= ! C
25mV =
"
r e
! C = ! [e
V BE
V T ] ! E= ! B+ ! C rπ = β
gm
=V T
! B=
β V T
! C
=(1+ β ) re
A i= ! o
! i
A V =V o
V i
re=25mV
! E
= 1
gm
="
(
V T
! C
)=
"
gm
β= "
1−" " =
β
β+1
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 4/27
CONFIGURACION EMISOR COMUN
V o=−( gm V π ) . R L V i=V π
V i=V s. RB/¿ r π
R s+ RB /¿r π
Gananciade Volta#e: A V =V o
V i=−gm R L
Resistenciade entrada: Ri=V i
! i=
V i
! RB+ ! r
π
= V π
! RB+ ! r
π
= RB /¿r π
Gananciade Corriente : Ai= ! o
! i=−gm V π
! RB+ ! r
π
=−gm . R B/¿rπ
Resistenciade alida : Ro=V p
! p
- !e cortocircuita la fuente de entrada !e quita la carga del circuito
/ !e coloca una fuente de prue%a en el lugar de la carga y se calcula
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 5/27
Ro=∞
CONFIGURACION COLECTOR COMUN
V o= ! o . R L V i=V π +V o
! r π =
V π
rπ
! i= ! RB+ ! rπ
! o=gm V π + ! rπ $ rπ =
β
gm
→ ! o= ! rπ ( β+1)
R L
' = R E/¿ R L ¿=lida :
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 6/27
Gananciade Volta#e: A V =V oV i
= ! r
π
(1+ β ) . R L'
rπ ! r π + ! r π
(1+ β ) . R L
' =
(1+ β ) . R L
'
rπ + (1+ β ) . R L
' ≅1
Resistenciade entrada: Ri=V i
! i=
V i
! RB+ ! r
π
= V i
V i
RB
+ V i
rπ + (1+ β ) . R L
'
= RB/¿(1+ β ). R L
'
! RB=
V i
RB
! r π =
V i
r π +(1+ β ) . R L
'
Gananciade Corriente : Ai= ! o
! i=
V o
R L
V i
Ri
= A V ∗ R i
R L
Resistenciade alida : Ro
! %= ! E−gm V π − ! r π =
V %
R E
−gmV π + V %
r π + RB/¿ R
V π = −V %∗rπ
rπ + RB /¿ R
! %=V %
R E
+gm
V %∗rπ
rπ + RB /¿ R
+ V %
r π + R B/¿ R
Ro= R E /¿ [r π + R B/¿ Rs
1+ β ]CONFIGURACION BASE COMUN
V o=gmV π RC
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 7/27
V E= ! π (r π + RB )
! E= ! π −gmV π
Ganancia de Volta#e: A V =V o
V s$ A V
' = V o
V E
A V
' = gm V π R C
! π ( rπ + RB ) =
β RC
r π + R B
A V =
V o
V E∗V E
V
V E
V =¿
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO $FET%:
CONFIGURACIONESBÁSICAS
ENTRADA SALIDA
"uente Común Compuerta $rena0e$rena0e Común Compuerta "uente
Compuerta Común "uente $rena0e
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 8/27
Regionat&racin
EC(AC!)* +E ,)C-LE → ! += ! + .(1−V G
V % )2
! G=0 A
Transcond&ctancia: gm=2 ! +
|V %| ∗[1−V G
V % ]=2 ! +
|V %| √ ! + ! +
=2 - ∗[V G−V % ]
! + (t )=gm∗V G(t )
CIRCUITO E&UI'ALENTE DE CA DE UN (FET
CONFIGURACION FUENTE COMUN
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 9/27
Otros ejemplos de Fuente Común:
AV =V o
V iV o=−gm V G∗(r +/¿ R +) V i=V G A v=−gm∗(r + /¿ R +)
Ri=V i
! i= R
G
Ro=r + /¿ R +
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 10/27
!i se eliminaC
elimi
! o=gm V G+ ! rd− ! ¿ /&e
V r +=V o+V G V o=− ! + R + V G=−( ! o+ ! +) R
! o=
− ! + [1+gm R s+ R
r d
+ R +
r d ]
1+gm R s+ R
rd
1 o=V o
! o=
[1+gm Rs+ R
rd ]
[1+gm R s+ R
r d
+ R +
r d ]∗ R +≅ R +
V i−V G−V R =0
V G=V i− ! + R
V rd=V o−V R
! ' =
V r d
rd
=V o−V R
r d
! +=gmV G+V o−V R
r d
! +=gm [V i− ! + R ]+(− ! + R + )− ( ! + R )
rd
= gm V i
1+gm Rs+ R ++ R
rd
V o=− ! + R += −gm R + V i
1+gm Rs+ R ++ R
rd
Av=V o
V i
= −gm R +
1+gm Rs+ R
+
+ R
rd
≅− gm R +
1+gm
Rs a
! o+ ! +=gm V G V G=−( ! o+ ! +) R
! o+ ! +=−gm ( ! o+ ! + ) R =−gm ! o R −gm ! + R
! o [1+gm Rs ]=− ! + [1+gm R s ]
! o=− ! +
V o=− ! + R += ! o R Ro=
V o
! o = R +
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 11/27
CONFIGURACION DEL (FET EN COMPUERTA COMUN
A V =V o
V i
V i=−V G Ro=r + /¿ R + Ri= R /¿
1
gm
V rd=V o−V i ! r d
=V o−V i
rd
! r d+ ! ++gmV G=0 ! +=−( V o−V i
rd)−gm (−V
V o= ! + R + V o=[−V o+V i
r d
+gm V i]∗ R + V o[1+ R +
rd ]=V i[ R +
r d
+gm R +] A v=[ R +
rd
+gm R +][1+ R +
rd ]
≅gm R +
A V =V o
V iV o=−gm V G∗(r +/¿ R +) V i=V G A v=−gm∗(r + /¿ R +)
Ri=V i
! i= R1/¿ R2
Ro=r + /¿ R +
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 12/27
CONFIGURACION DEL (FET EN DRENA(E COMUN
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE LOS B(T ) LOS (FET
a=2 3
$ 3= log2 a
Logaritmo com&n : 3=log10 a
Logaritmo nat&ral: 4=loge a
Pro*ie+a+e:
V o=gmV G∗(r + /¿ R s) V i=V G+V o V G=V i−V o V o=gm (V i−V o )∗(r +/¿ R s)
V o [1+gm(r +/¿ Rs)]=gm V i(r +/¿ Rs) A v= gm(r +/¿ Rs)[1+gm(r + /¿ R s)]
Ri=V i
! i= R
G
Ro=rd/¿ R/¿ 1
gm
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 13/27
log101=0
log10
a
2=log10 a−log10 2
log10 a2=log10a+ log102
log10√ a=1
2log10 a
DECIBELES:
GdB=10 log10
%2
%1
dB
GdB=10 log10
V 22/ Ri
V 12/ Ri
=10log10(V 2
V 1 )2
=20log10(V 2
V 1 )dB
La ganancia en deci%eles de un sistema en cascada es simplemente la suma de las
ganancias en deci%les de cada etapa1
GdB=Gd B1+Gd B2+Gd B3+5+Gd Bn
BA(A FRECUENCIA FRECUENCIA MEDIA ALTA FRECUENCIACondensadores de
acoplamiento activos
2o 3ay condensadores
activos
Capacitancias internas de
transistores activos
CAPACITANCIAS PARASITAS
RESPUESTA EN BA(A FRECUENCIA: AMPLIFICADOR CON B(T
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 14/27
E"EC&4 $EC E2 L5 RE!67E!&5 $E B585 "REC7E2C95
V i= R i V s
Rs+ Ri− # 6 C
V i
V =
Ri
R s+ Ri− # 6 C
= 1
1+ R
R i
− # 6 C
R i
= 1
1+ R
Ri [1− # 6 C
Ri ( 1
1+ R
R i)]=
1
(1+ R
Ri )(1− #
6 C
R i+ R )
6 C
R i+ R
=( 1
2 πf C )( 1
R i+ R )→ +efiniendo : f i= 1
2π ( Ri+ R )C s=f lo7cs
entonces :V i
V =
1
(1+ R
Ri )(1− # ( 1
2 πf C )( 1
R i+ R ))=
1
(1+ R
Ri )(1− #
f if )
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 15/27
Resistenciade entrada : Ri= R1/¿ R2/¿ β re
E"EC&4 $EC c E2 L5 RE!67E!&5 $E B585 "REC7E2C95
f lo7cc=
1
2 π ( Ro+ R L) C c
Ro= R c /¿ r o
E"EC&4 $EC E E2 L5 RE!67E!&5 $E B585 "REC7E2C95
f lo7c E=
1
2π R e C E
Re= R E/¿( R s'
β +re )donde R
' = R /¿ R1/¿ R2
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 16/27
A V = − R c
r e+ R E
RESPUESTA EN BA(A FRECUENCIA: AMPLIFICADOR CON FET
E"EC&4 $EC G E2 L5 RE!67E!&5 $E B585 "REC7E2C95
Ri= RG
f lo 7C G
= 1
2π ( R sig+ Ri ) C G
E"EC&4 $EC C E2 L5 RE!67E!&5 $E B585 "REC7E2C95
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 17/27
f lo 7C C
= 1
2π ( Ro+ R L )C C
Ro= R + /¿ r d
E"EC&4 $EC E2 L5 RE!67E!&5 $E B585 "REC7E2C95
f lo 7C
= 1
2 π R e8 C
Re8= Rs
1+
R (1+gm rd )
(rd+ R + /¿ R L )
$ parar d≅∞ → Re8= R/¿ 1
gm
RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA: AMPLIFICADOR CON B(T
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 18/27
f , i=
1
2π RT , iC i
f , o=
1
2π RT , o C o
RT , i= R /¿ R1/¿ R2/¿ Ri RT , o
= RC /¿ R L/¿ ro
C i=C 7 i+C 2e+C 9 i
=C 7i+C 2e+(1− AV ) C 2c
C o=C 7o+C ce+C 9
o=C 7
o+C ce+(1−
1 AV )C 2c
RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA: AMPLIFICADOR CON FET
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 19/27
f , i=
1
2π RT , iC i
f , o=
1
2π RT , o C o
RT , i= Rsig /¿ R G RT , o
= R +/¿ R L/¿ rd
C i=C 7i+C gs+C 9 i
→ C 9 i=(1− A V ) C gd
C o=C 7o+C ds+C 9
o→C 9
o=(1− 1
A V )C gd
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 20/27
E(EMPLO
!4L7C942
( 9$E2&9"9:7E L4! C565C9&4RE! $E 5L&5 ; B585 "REC7E2C95) C5LC7LE L5 C4RR9E2&E C42 64L5R9<5C942 5 &R5=E! $E :( $E "4R>5 :7E
gm 4 r π 67E$52 !ER E=5L75$4!
12= R B ! B+0,7→12= ! C
β RB+0,7→ ! C =
(12−0,7 ) β R B
! C =1,13mA
gm= ! C
n V T
= 1,13m
(1 ) (0,025 )=
45mA
V
rπ = β
gm
= 100
45m=2,2: ; $ C π =
gm
2πf −C <=
45mA /V
2 π (450 9 , 1 )=16 p/
* E=5L7E EL >4$EL4 E2 B585 "REC7E2C95 $EL C9RC79&4
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 21/27
V i= RB /¿( rπ +r 3 )
RB /¿ ( rπ +r 3 )+ 1
#= C s+ R s
∗V ¿
V o= ! o R L=−gm V π ∗ RC
RC + R L+ 1
#=C c
∗ R L=¿−gm RC V π ∗ #= C c R L
1+ #=C c ( RC + R L )=−gmV π
RC R L
R L+ RC
∗ #=C c ( R L+ RC )
1+ #=C c ( RC + R L )
A V =V o
V i=−gm RC
#=C r π
1+ #= C (rπ + R )∗ #= C c R L
1+ #=C c ( RC + R L )
f 1= =1
2 π =
1
2 π C (r π + R )=
1
2π (10 </ ) (2,2 - ;+1 - ; )=
31,3 rad /s
2π =5 , 1
f 2==2
2 π =
1
2 π C C ( RC + R L)=
1
2π (10 </ ) (5,1 - ;+1 9 ; )=
0,1 rad /s
2π =0,016 , 1
+ E=5L7E EL >4$EL4 E2 5L&5 "REC7E2C95 $EL C9RC79&4
R %=r π /¿( RB/ ¿ R+r 3 )
V T, =V ¿∗r π
r π + R
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 22/27
V i=V π =
1
#=C π
1
#= C π
+ R %
∗V T, = 1
1+ #= C π R %
∗V T, =
1
1+ #= C π R %
∗r π
rπ + R
∗V ¿
V o=−gm V π
[ RC /¿ R L/¿(
1 #= C L )]=−gm V π
RC /¿ R L
#= C L
∗1
RC /¿ R L+( 1
#= C L )=−gm
V π ∗ R
C /¿ R
L
1+ #= ( RC /¿ R L ) C L
A V =V o
V i
=−gm V π ∗ R C /¿ R L
1
1+ #= ( RC /¿ R L) C L∗1
1+ #= R p C π
∗rπ
r π + R
5,1 - ; /¿1 9 ; )14 p/ ¿
2 π ¿
f 3==3
2 π =
1
2π C L ( RC /¿ R L)=
1¿
f 4==4
2π =
1
2π C π R p
=14,5 9 , 1
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 23/27
E8E>6L4 )
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 24/27
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 25/27
CONFIGURACIONES
BÁSICAS
ENTRADA SALIDA
Emisor Común Base Colector
Colector Común Base Emisor
Base Común Emisor Colector
Emisor Común con Re Base Colector
Condensadores en cortocircuito. "uentes de tensi#n $C cortocircuito."uentes de corriente $C circuito a%ierto.&odos los elementos en paralelo con un equivalente de cortocircuito introducido se de%er'n eliminar de la red.
Confguracione!"ica
A# Ai Ri Ro
Emisor Común −gm R L − β
RB /¿r π
si RB
≫ rπ
→ rπ
∞
Colector Común
(1+ β ) R L'
rπ + (1+ β ) R L
' ≅1
R E
R E+ R L
∗ R B
RB+ R2
RB /¿ (1+ β ) . R L'
Ro= R E /¿ [ r π + R B/¿ Rs
1+ β ]
Base Común gm R L'
R C
RC + R L
R E/¿[ r π
1+ β ] Rc
! C = β ! B ! E=(1+ β ) ! B gm= ! C
25mV = " r e
! C = ! [e
V BE
V T ] ! E= ! B+ ! C rπ = β
gm
=V T
! B=
β V T
! C
=(1+ β ) re
A i= ! o
! i A V =
V o
V ire=
25mV
! E=
1
gm
=" (V T
! C )= "
gm
β= "
1−" " =
β
β+1
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 26/27
Resistenciade alida : Ro=V p
! p
? !e cortocircuita la fuente de entrada(@ !e quita la carga del circuito(( !e coloca una fuente de prue%a en el lugar de la carga y se calcula
"REC7E2C95 C4R&E 5L&4 B8&
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE LOS B(T ) LOS (FET
a=2 3
$ 3= log2 a
Logaritmo com&n : 3=log10 a
Logaritmo nat&ral: 4=loge a
Pro*ie+a+e:
log101=0
log10
a
2=log10 a−log10 2
log10 a2=log10a+ log102
log10√ a=1
2log10 a
7/23/2019 AMPLIFICADOR DE TENSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/amplificador-de-tension 27/27
DECIBELES:
GdB=10 log10
%2
%1
dB
GdB=10 log10
V 22/ Ri
V 12/ Ri
=10log10(V 2
V 1 )2
=20log10(V 2
V 1 )dB
La ganancia en deci%eles de un sistema en cascada es simplemente la suma de las
ganancias en deci%les de cada etapa1
GdB=Gd B1+Gd B2
+Gd B3+5+Gd Bn
BA(A FRECUENCIA FRECUENCIA MEDIA ALTA FRECUENCIA
Condensadores deacoplamiento activos
2o 3ay condensadoresactivos
Capacitancias internas detransistores activos